Assessment of Cadmium Genotoxicity in Peripheral Blood and Bone Marrow Tissues of Male Wistar Rats

Abstract

In this study, Cadmium (Cd) genotoxicity was investigated in both bone marrow and peripheral blood treatment using rat micronucleus technique as genotoxicity test at acute and chronic treatment in the same animals. This study evaluated the frequency of micronuclei in the peripheral blood and bone marrow of male rats treated with unique cadmium dose (15 mg/kg. body w/day) by gavage for 60 days and acute treatment for 24 h, respectively. Mitomycin C (MMC) 2 mg/kg body wt was used as a positive control. This study shows that cadmium chloride treatment significantly induced the frequency of micronucleus in polychromatic erythrocytes in both tibia bone marrow and peripheral blood (p < 0.001, p < 0.01, respectively). This increase in micronucleus frequency shows that cadmium has a genotoxic effect on bone marrow and peripheral blood at this level. Also, in order to determine cytotoxicity in bone marrow and peripheral blood, the ratio of polychromatic erythrocytes to normochromatic erythrocytes was calculated in bone marrow and peripheral blood. Cd treatment decreased this ratio in only bone marrow. The results of this study demonstrate that Cd has both toxic and genotoxic potential in bone marrow and only genotoxic potential in peripheral blood. There is a significant difference between the control group and exposed group, including acute and chronic treatment for blood Cd level (p < 0.001). No significant difference was found between acute and chronic exposure group (p > 0.05).

Cadmium in human and animal organism. ІІ. Effect on functional activity of organs and systems

“…Як відомо, катіони Кадмію акумулюються у клітинах орга-нів гемопоезу і крові, зв'язуючись із молекулами МТ [5,15,16]. За різних умов експе-рименту нагромадження Cd 2+ супроводжується гіпер або гіпоплазією кісткового моз-ку [41], атрофією тимусу і спленомегалією [73].…”

“…За різних умов експе-рименту нагромадження Cd 2+ супроводжується гіпер або гіпоплазією кісткового моз-ку [41], атрофією тимусу і спленомегалією [73]. Введення металу піддослідним тва-ринам зумовлює порушення різних ланок метаболізму в клітинах крові та кровотвор-них тканин, що несприятливо позначається на їхніх функціях [1,15,41,70].…”

“…Проте зменшення рівня цього регулятора -це лише один із чинників, що призводять до пригнічення еритропоезу під впливом важкого мета-лу. Так, у дослідженнях in vitro та з використанням лабораторних тварин установ-лено цитотоксичні й генотоксичні ефекти Кадмію в клітинах кісткового мозку і кро-ві [15,82]. Зокрема, під впливом Кадмію пригнічується функціональна активність комітованих до еритропоезу кровотворних клітин кісткового мозку (CFU-E) та змен-шується інтенсивність утворення колоній еритроїдних клітин унаслідок цитоток-сичної дії Cd 2+ [60,74].…”

“…Зокрема, під впливом Кадмію пригнічується функціональна активність комітованих до еритропоезу кровотворних клітин кісткового мозку (CFU-E) та змен-шується інтенсивність утворення колоній еритроїдних клітин унаслідок цитоток-сичної дії Cd 2+ [60,74]. Після тривалого парентерального та перорального введен-ня Кадмію в клітинах кісткового мозку тварин збільшується частота утворення мі-кроядер, що свідчить про ушкодження молекул ДНК [15,81].…”

Genotoxic and Biochemical Biomarker Responses in Meretrix Casta Exposed to Environmentally Relevant Concentrations of Cadmium

“…In molluscs, Cd exposure results in reduction of growth rate and mortality due to impairment of several metabolic functions (9,10). Several studies have also reported the genotoxicity of Cd in various animal models (11)(12)(13)(14)(15). The effect of Cd on DNA may be indirect, via the action of reactive oxygen species thus leading to oxidative DNA damage (16).…”